(57)【要約】      （修正有）【課題】  金属部材の酸化被膜の形成を抑制し、電気的特性を向上させる。【解決手段】  電気機器の主回路導体を接続固定する金属部材２と、前記金属部材２の外側に注型により形成された絶縁層３とを備え、前記金属部材２は、酸化防止状態の加熱炉内で予熱され、前記絶縁層３が形成されたことを特徴とする樹脂注型品および樹脂注型品の製造方法。【選択図】  図１
2006137042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器の主回路導体を接続固定する金属部材と、
前記金属部材の外側に注型により形成された絶縁層と
を備え、前記金属部材は、酸化防止状態の加熱炉内で予熱され、前記絶縁層が形成されたことを特徴とする樹脂注型品。
【請求項２】
前記金属部材の表面は、この金属部材の素地色であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂注型品。
【請求項３】
電気機器の主回路導体を接続固定する金属部材を酸化防止状態の乾燥炉内で予熱する工程と、
前記金属部材を樹脂注型金型にセットし、この樹脂注型金型に絶縁材料を注入する工程と、
前記絶縁材料を前記樹脂注型金型内で加熱硬化させる工程と
を備えたことを特徴とする樹脂注型品の製造方法。
【請求項４】
前記酸化防止状態は、前記乾燥炉内に不活性ガスを送り込むことを特徴とする請求項３に記載の樹脂注型品の製造方法。
【請求項５】
前記不活性ガスは、窒素ガスであることを特徴とする請求項４に記載の樹脂注型品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチギヤのような電気機器に用いられる樹脂注型品に係り、電気的特性を向上し得る樹脂注型品およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチギヤのような電気機器においては、電気的特性、機械的特性の優れたエポキシ樹脂のような絶縁材料を樹脂注型金型で注型したブッシングや支持がいしなどの樹脂注型品が多用されている。これらの樹脂注型品には、絶縁層内に中心導体や埋め金などの金属部材が埋め込まれている。
【０００３】
従来のこの種の樹脂注型品は、金属部材の外側に絶縁層を設け、更に絶縁層の外側に接地層を設けているので、汚損、湿潤などによる絶縁抵抗の低下を防止できることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
一方、樹脂注型品は、樹脂注型金型に金属部材をセットし、エポキシ樹脂のような絶縁材料を樹脂注型金型内に充填し、加熱硬化させることで得られる。この注型においては、樹脂注型金型が所定の温度に加熱され、また、金属部材も樹脂注型金型にセットする直前まで加熱炉で樹脂注型金型と同様な温度に予熱されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
これにより、樹脂注型金型に金属部材をセットしたときの温度低下を防止でき、樹脂注型金型の温度分布を均一にすることができる。そして、充填された絶縁材料の硬化収縮を均一にさせることができ、それに伴って絶縁層内の残留応力が抑制され、電気的特性や機械的特性の優れた樹脂注型品が得られる。
【特許文献１】特開２００１−２８６０１８号公報（第４ページ、図３）
【特許文献２】特開平１１−２０７７５３号公報（第４ページ、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の従来の樹脂注型品においては、次のような問題がある。  
絶縁層内に埋め込まれる金属部材を加熱炉で予熱すると、その表面では、酸化が急速に起こり、酸化被膜が形成される。この酸化被膜が形成された金属部材は、酸化被膜が形成されていないものと比べて、絶縁層との接着力が弱いものとなってしまう。
【０００７】
このため、絶縁材料の硬化収縮時に、金属部材と絶縁層間で剥離が起こり、それに伴って、部分放電特性や耐電圧特性のような電気的特性が低下する。特に、剥離部分では、微小放電が起こって絶縁劣化を起こし、最終的には絶縁破壊に到る。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、金属部材と絶縁層との接着を強固にし、電気的特性を向上し得る樹脂注型品を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の樹脂注型品は、電気機器の主回路導体を接続固定する金属部材と、前記金属部材の外側に注型により形成された絶縁層とを備え、前記金属部材は、酸化防止状態の加熱炉内で予熱され、前記絶縁層が形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、金属部材を酸化防止状態の乾燥炉内で予熱して酸化被膜の形成を抑制しているので、注型後の金属部材と絶縁層とが強固に接着し、電気的特性を向上させた樹脂注型品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１２】
本発明の実施例に係る樹脂注型品を図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施例に係る樹脂注型品を示す半断面図、図２は、本発明の実施例に係る樹脂注型品の製造方法を示す工程図、図３は、本発明の実施例に係る中心導体の予熱方法を説明する図である。
【００１３】
図１に示すように、樹脂注型品のブッシング１は、中心導体２の外周に、その両端部を露出させて、例えばエポキシ樹脂のような絶縁材料を注型した絶縁層３が形成され、構成されている。また、絶縁層３の長手方向の中間部には、外周方向に突出したフランジ部３ａが形成され、図示しない電気機器の取り付け板に固定されるようになっている。なお、中心導体２の両端部には、電気機器の主回路導体が接続固定される。
【００１４】
次に、ブッシング１の製造方法を図２および図３を参照して説明する。
【００１５】
先ず、中心導体２を窒素ガス、アルゴンガスのような不活性ガス中の乾燥炉内で予熱する（ｓｔ１）。予熱温度は、後述する樹脂注型金型と同様、もしくは樹脂注型金型よりも高くする。これを、中心導体２の予熱の工程とする。なお、中心導体２の両端部には、電気機器の主回路導体との接触抵抗を抑制するため、例えば銀メッキが施され、また、中間部で絶縁層３と接着する部分には、接着力を向上させるため、例えばサンドブラスト処理が施されている。
【００１６】
ここで、不活性ガス中での予熱は、図３に示すように、簡易密閉された乾燥炉１０内に、ボンベ１１から窒素ガスを送り込んで行われるものである。この場合、真空ポンプ１２で乾燥炉１０内を真空引きした後、バルブ１３を操作して窒素ガスを略大気圧に充填してもよく、また、乾燥炉１０の上部に設けたバルブ１４を開放させておき、ボンベ１１から窒素ガスを送り込んで乾燥炉１０内の空気を窒素ガスと置換させてもよい。なお、不活性ガスのうち、窒素ガスは低価格で取り扱いが容易のため好ましい。
【００１７】
ここで、不活性ガスを乾燥炉１０内に充填し、酸素を遮断して予熱することを、酸化防止状態での予熱と定義する。
【００１８】
次に、中心導体２の予熱と同一時期に、樹脂注型金型を大気中の乾燥炉内で予熱する（ｓｔ２）。予熱温度は、絶縁材料によって異なってくるが、ここでは例えば１２０℃を採用する。また、エポキシ樹脂のような絶縁材料も樹脂注型金型と異なる乾燥炉内で予熱する（ｓｔ３）。予熱温度は、一般的には樹脂注型金型よりも低い温度となる。これらは、樹脂注型金型および絶縁材料の予熱の工程となる。
【００１９】
そして、注型直前まで乾燥炉１０内で予熱されている中心導体２を取り出し、樹脂注型金型内にセットする（ｓｔ４）。その後、真空注型炉内に樹脂注型金型を搬入し、例えば７００Ｐａ程度まで真空引きした後、樹脂注型金型内に絶縁材料を注入する（ｓｔ５）。これを、絶縁材料を注入する工程とする。
【００２０】
次に、注入後においては、真空を解除して、絶縁材料を加熱硬化させる（ｓｔ６）。この加熱硬化は、真空注型炉内でもよく、また別置の乾燥炉でもよく、例えば温度１２０℃で数時間の硬化時間が与えられる。これを、加熱硬化させる工程とする。
【００２１】
絶縁材料が硬化すれば、離型し（ｓｔ７）、必要に応じて、例えば加熱硬化時の温度と同程度の温度で数十時間のアフターキュアを行えば、電気的および機械的特性の優れた樹脂注型品が得られる。
【００２２】
このようにして製造された樹脂注型品は、中心導体２と絶縁層３との接着力が強固となる。これは、中心導体２の表面に酸化被膜が殆ど形成されていないためである。
【００２３】
中心導体２に銅材を用いて予熱温度１２０℃とし、大気圧中の乾燥炉内で予熱時間４８時間および８時間行ったものと、窒素ガス中の乾燥炉内で予熱時間４８時間行ったものとを供試して部分放電特性を求めた。結果を表１に示す。また、表１には、中心導体２が酸化被膜で変色した程度を併記している。なお、部分放電特性は、部分放電開始電圧を相対値で示している。試料数は、それぞれ２個である。
【表１】
2006137042.tif 000003
【００２４】
表１から、窒素ガス中で予熱を行ったものは、中心導体２の表面が銅材の素地色（黄褐色）もしくは黄色に変色していたが、電気機器の運転電圧に充分に耐え得る部分放電特性であった。これに対し、大気中で予熱を行ったものは、予熱時間８時間のものが茶色、また４８時間のものが茶色からこげ茶に変色していた。そして、部分放電特性は、大気中で予熱時間８時間のものが、窒素ガス中のものと比べて、相対値で０．５〜０．８、また、４８時間のものが０．３〜０．７までそれぞれ低下した。
【００２５】
これにより、窒素ガス中で予熱を行った中心導体２は、樹脂注型金型にセットし（ｓｔ４）、真空注型炉内に搬入するまでの間に若干酸化するものの、酸化被膜の形成の程度が抑制され、部分放電特性を向上させることができる。これは、注型後の中心導体２と絶縁層３とが強固に接着されているためである。
【００２６】
ここで、中心導体２の表面は、酸化を起こしていない銅材の素地色が最もよいものの、黄色程度に変色したものにおいても、酸化被膜が薄く部分放電特性を大きく低下させるものではなかった。
【００２７】
上記実施例の樹脂注型品によれば、中心導体２を不活性ガス中の乾燥炉１０内で予熱し、酸化被膜の形成を抑制しているので、注型後の中心導体２と絶縁層３とが強固に接着し、部分放電特性を向上させることができる。
【００２８】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。上記実施例では、樹脂注型品をブッシング１で説明したが、電気機器の主回路導体を支持固定および接続固定する支持がいしや絶縁スペーサなどにおいても、絶縁層内に埋め込まれる埋め金や導体などの金属部材を不活性ガス中で予熱すれば、酸化被膜の形成が抑制され電気的特性を向上させることができる。
【００２９】
また、上記実施例では、金属部材の予熱を不活性ガス中で説明したが、ヒータを配した真空タンクのような真空中で行っても酸化被膜の形成を抑制でき、電気的特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例に係る樹脂注型品を示す半断面図。
【図２】本発明の実施例に係る樹脂注型品の製造方法を示す工程図。
【図３】本発明の実施例に係る中心導体の予熱方法を説明する図。
【符号の説明】
【００３１】
１  ブッシング
２  中心導体
３  絶縁層
３ａ  フランジ部
１０  乾燥炉
１１  ボンベ
１２  真空ポンプ
１３、１４  バルブ
【図１】
2006137042.tif 000004
【図２】
2006137042.tif 000005
【図３】
2006137042.tif 000006